Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 15.11.1974 72436 KI. 60a, 15/18 MKP F15b 15/18 Twórcywynalazku: Jan Musial, Henryk Wieczorek Uprawniony z patentu tymczasowego: Centralny Osrodek Badawczo-Projektowy Wzbogacania i Utylizacji Kopalin „Separator" Przedsiebiorstwo Panstwowe, Katowice (Polska) Elektrohydrauliczny silownik dwustronnego dzialania Przedmiotem wynalazku jest elektrohydrauliczny silownik dwustronnego dzialania sluzacy do zmiany polozenia urzadzen mechanicznych, jak np. zamkniec wylotów zbiorników, zapór torowych, klap w przesypach, zwrotnic torów kolejowych, zamkniec tam wentylacyjnych na dole kopalni, zamkniec wrót szybowych, korków, zasuw, zapychaków wózków do klatek szybowych i innych urzadzen mechanicznych z zakresu zarówno prze¬ myslu górniczego, jak i ciezkiego oraz chemicznego, które w czasie trwania procesu technologicznego musza zajmowac na przemian dwa rózne polozenia. Przy wprowadzeniu mechanizacji i automatyzacji pracy ciagów produkcyjnych, lub zdalnego sterowania urzadzeniami w procesie technologicznym zachodzi koniecznosc stoso¬ wania do tego celu elementów wykonawczych dzialajacych sprawnie i pewnie. Do rozwiazania tego problemu stosowano do tej pory jako elementy wykonawcze urzadzenia pneumatyczne, które jednak w praktyce nie zdaly egzaminu z uwagi na duze gabaryty przy koniecznosci uzyskiwania duzych sil, wysokie koszty eksploatacyjne oraz czesto powtarzajace sie awarie samych elementów wykonawczych, jak równiez urzadzen i sieci sprezonego powietrza.Jako drugi rodzaj elementów wykonawczych przy mechanizacji i automatyzacji pracy ciagów produkcyjnych lub przy zdalnym sterowaniu urzadzeniami mechanicznymi stosowano przesuwniki elektryczne. Jednak i te elementy wykonawcze maja wiele wad, z których najwazniejsze to zbyt skomplikowana budowa, sztywnosc pracy, duze sily koncowe, co wplywa ujemnie na zywotnosc samego przesuwnika, jak i urzadzenia przez niego napedzanego.Zbyt wielkie gabaryty a tym samym i ciezary, wymagane duze moce silników napedowych, stwarzaja ograni¬ czona pewnosc dzialania i podwyzszaja cene tych urzadzen.Wszystkie dotychczasowe trudnosci zostaly rozwiazane dzieki zastosowaniu urzadzenia wedlug wynalazku.Elektrohydrauliczny przesuwnik dwustronnego dzialania stosowany w mechanizacji i automatyzacji nawet naj¬ bardziej zlozonych procesów technologicznych stanowi sprawny element wykonawczy wymuszajacy zmiany polozenia ruchem posuwistym lub obrotowym ruchomych czesci urzadzen mechanicznych zgodnie z przekazy¬ wanymi mu elektrycznymi impulsami sterowniczymi.Jednoczesnie urzadzenie posiada takie zalety, jak prosta i zwarta budowe, moznosc uzyskiwania duzych sil przy stosunkowo malych gabarytach, duza pewnosc dzialania dzieki ograniczeniu sil koncowych i przeciazenio-2 72 436 wych przez zastosowanie w urzadzeniu zaworów bezpieczenstwa, mozliwosci regulacji w sposób ciagly posuwu tloka oraz dzieki obrotowemu zamocowaniu jarzma tloczyska.Urzadzenie moze sluzyc do zmiany polozenia mechanizmów róznych urzadzen ruchem prostoliniowym i obrotowym w granicach kata obrotu 120°.Urzadzenie jest zaopatrzone w tlok z obrotowo zamocowanyip w nim jarzmem tloczyska, który przesuwa sie w cylindrze wypelnionym ciecza, lub w cylindrze z pojemnikami z materialu plastycznego wypelnionymi ciecza, w jednym lub w drugim kierunku, w zaleznosci od wysterowania wlasciwym impulsem elektrycznym kierunku obrotów silnika napedzajacego zebata pompka olejowa dwustronnego dzialania przetlaczajaca olej w cylindrze z jednej na druga strone tloka. Przez odpowiednie mechaniczne powiazanie jarzma tloczyska z ruchoma czescia urzadzenia mechanicznego, którego praca jest sterowana, zmienia sie jego polozenie w zalez¬ nosci od potrzeb technologicznych.Urzadzenie Wedlug wynalazku jest pokazane w przykladowym rozwiazaniu na rysunkach, z których fig. 1 przedstawia urzadzenie w widoku z boku, fig. 2 - w widoku czolowym, fig. 3 - w przekroju podluznym, fig. 4 — w przekroju poprzecznym a fig. 5 — odmiane urzadzenia w przekroju podluznym.Urzadzenie stanowiace przedmiot wynalazku sklada sie z cylindra 1 zaopatrzonego w dwa podluzne otwo¬ ry 15 z ich obudowa 14, z suwliwego uszczelnienia 13 zabezpieczajacego cylinder 1 przed przenikaniem do jego wnetrza zanieczyszczen przez podluzne otwory 15 a polaczonego z walkiem 4 laczacym tlok 2 sztywno lub obrotowo z jarzmowym tloczyskiem3 prostopadle lub pod dowolnym katem do osi cylindra 1 w dowolnym miejscu jego dlugosci i umozliwiajacym ruch posuwisto-obrotowy tloczyska 3. Tloczysko 3 jest zakonczone uchem 17 sluzacym do powiazania konstrukcyjnego tloczyska 3 z urzadzeniem mechanicznym, którego praca chcemy sterowac.Ponadto urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie z zebatej pompki olejowej 11 dwustronnego dzialania, przetlaczajacej ciecz z plastycznego pojemnika 5 znajdujacego sie w czesci A cylindra 1 do plastycznego po¬ jemnika 6 znajdujacego sie w czesci B cylindra 1 do plastycznego pojemnika 5 znajdujacego sie w czesci A cy¬ lindra 1 przewodami ssaco—tloczacymi 7 i 8. Plastyczne pojemniki 5 i 6 obok swojego glównego celu polegaja¬ cego na przesuwaniu tloka 2 spelniaja równiez role akumulatorów cieczy przez ich rozciagniecie sie w przestrze¬ niach a i b cylindra 1 w czasie napelniania urzadzenia ciecza.Urzadzenie jest ponadto wyposazone w regulacyjny przewód 18 zaopatrzony w zawór 19 sluzacy do regu¬ lacji szybkosci posuwu tloka 2, w zawory bezpieczenstwa 9 i 9a zabezpieczajace urzadzenie przed nadmiernym obciazeniem. Nadmiar cieczy zawarty w plastycznych pojemnikach zajmujacych przestrzenie a i b cylindra 1 sluzy do wyrównywania jej strat objetosciowych w urzadzeniu, powstalych na skutek przecieków i zmiany temperatury otoczenia oraz do wytwarzania nadcisnienia cieczy w urzadzeniu.Do wyposazenia urzadzenia wedlug wynalazku nalezy równiez zebata pompka olejowa 11 z napedem silnikowym 12.Cala przestrzen wewnetrzna urzadzenia wraz z plastycznymi pojemnikami 5 i 6 w czesci A i przestrzeni a oraz w czesci B i przestrzeni b cylindra 1 z przewodami ssaco-tloczacymi 7 i8f przewodem 18 regulujacym szybkosc posuwu tloka 2 oraz zebata pompka olejowa 11 jest wypelniona olejem.Po zalaniu urzadzenia ciecza i przed jego uruchomieniem tlok 2 znajduje sie w krancowym polozeniu wskazanym grotem strzalki S1. Elastyczne pojemniki 5 i 6 sa rozciagniete w przestrzeniach a ib cylindra 1 do takiego stopnia, ze przyjmuja nadmiar cieczy potrzebnej do pokrycia jej ubytków powstajacych na skutek nieszczelnosci urzadzenia oraz do wytwarzania w urzadzeniu nadcisnienia celem uzyskania poprawnego dzialania pompki 11 w czasie rozruchu urzadzenia. Zawór 19 regulujacy szybkosc posuwu tloka 2 jest zamkniety lub czesciowo otwarty, w zaleznosci od potrzeby uzyskania wymaganej szybkosci posuwu tloczyska 3 sterujacego urzadzeniem mechanicznym. W pierwszym momencie uruchomienia zebatej pompki olejowej 11 przez nadanie napedowi elektrycznemu 12 obrotów w kierunku strzalki V1, ciecz jest przetlaczana z czesci A cylindra 1 do czesci B. Jednak tlok 2 poczatkowo nie wykona zadnego ruchu, bowiem na skutek spadku cisnienia w plastycz¬ nym pojemniku 5 umieszczonym w czesci A cylindra 1 pojemnik ten kurczy sie, zmniejszajac swoja pojemnosc w przestrzeni a cylindra 1. W tym samym czasie nastepuje wzrost cisnienia w plastycznym pojemniku 6 umiesz¬ czonym w czesci B cylindra 1 i zwiekszenie sie jego objetosci w przestrzeni b cylindra 1 o taka sama wartosc, o jaka zostala zmniejszona objetosc plastycznego pojemnika 5. Zjawisko to jest korzystne dla rozruchu silnika, bowiem w pierwszym momencie rozruchu na jego wale wystepuje minimalny moment oporowy pochodzacy od sily naprezenia pojemników 5 i 6. Po osiagnieciu przez tlok 2 krancowego polozenia wskazanego grotem strza¬ lki S1 nastepuje wylaczenie pracy zebatej pompki olejowej 11 oraz wyrównanie cisnienia w pojemnikach 5 i 6 oraz objetosci przestrzenia ib cylindra 1. W pierwszym momencie uruchomienia zebatej pompki olejowej 113 72 436 w kierunku zgodnym ze strzalka V2 nastepuje spadek cisnienia w pojemnikach 6 znajdujacych sie w przestrze¬ ni b cylindra 1, co powoduje natychmiastowe zmniejszenie sie objetosci tego pojemnika 6 w przestrzeni b a zwiekszenie sie o taka sama objetosc wskutek wzrostu cisnienia pojemnika 5 znajdujacego sie w przestrzeni a cylindra 1. Dalszy wzrost cisnienia cieczy w pojemniku 5 powoduje przesuwanie tloka 2 w kierunku strzalki S2 az do polozenia krancowego. Wówczas nastepuje wylaczenie pracy zebatej pompki olejowej 11 oraz wyrównanie cisnienia cieczy w pojemnikach 5 i 6 oraz wyrównanie objetosci przestrzeni a i b cylindra 1.Odmiana elektrohydraulicznego silownika dwustronnego dzialania wyzej opisanego rózni sie tym, ze po¬ siada znajdujacy sie w cylindrze tlok 2, jednolity lub dzielony, konstrukcyjnie powiazany, któfy jest zaopatrzony w uszczelnienie 16 wykonane dowolnie i z dowolnego materialu, akumulatory sprezynowo—tloczkowe membra¬ nowe lub powietrzne 20 i 21 oraz zebata pompke olejowa 11 za pomoca której ciecz zostaje przetloczona przewodami ssaco-tloczacymi 7 i 8 bezposrednio z czesci A do czesci B i odwrotnie z czesci B do czesci A cylindra 1. PL